近年來,無人機的廣泛應用使得國家空域變得擁擠,無人機和有人機的安全受到威脅,為了確保空域中飛行器的安全,如何將無人機集成到國家空域成為了目前迫切需要解決的問題。無人機的感知與規(guī)避技術是將無人機集成到國家空域的關鍵技術,該技術主要分為兩個部分:感知和規(guī)避。感知是規(guī)避的前提,是整個感知與規(guī)避系統(tǒng)的重要部分,因此針對無人機自主感知入侵目標的研究具有重要的意義。本文主要基于機載圖像對入侵目標自主檢測與識別算法展開研究。首先,對無人機感知與規(guī)避系統(tǒng)中的常用的感知傳感器進行分析,在綜合考慮了SWAP（尺寸、重量、能耗）特征,負載,感知距離和自主性等性能后,設計了一套基于視覺傳感器對入侵目標檢測與識別技術方案。該技術方案主要分為兩個模塊:入侵目標檢測模塊和入侵目標識別模塊。其次,研究了一種基于邊緣檢測的入侵目標檢測算法。利用結構化森林的快速邊緣檢測算法獲取機載圖像的輪廓圖;再利用Edge-Boxes算法將完整閉合的輪廓區(qū)域用方框標注,視為可能包含入侵目標的目標提議區(qū)域;再對目標提議區(qū)域進行打分,設計最優(yōu)參數(shù)組去掉不好的目標提議區(qū)域得到最終的感興趣區(qū)域。仿真實驗表明基于邊緣檢測的入侵目標檢測算法在多種... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

016年和2024年國際無人機市場應用結構對比

(c)匈牙利科學院所檢測的入侵目標運動軌跡圖 1.5 國外基于視覺感知與規(guī)避技術的研究現(xiàn)狀內(nèi)在無人機感知與規(guī)避領域的研究與國外相比起步較晚，但近年來，隨著國家對該支持，各高校、研究所相繼開展了一系列相關研究工作，取得了有意義的研究成果航天大學針對無人機在低空飛行過程中需要規(guī)避障礙的問題，研究了一種基于單目物深度提取算法[34]，仿真結果表明這套障礙物深度提取算法對于區(qū)分不同深度的障有效的。西北工業(yè)大學提出了一種面向小型無人直升機的基于視覺的目標檢測和目35]，并且在無人機平臺上對所提出的算法進行了測試，測試結果證明了該算法在目標跟蹤上的應用是可行的。北京航空航天大學無人駕駛飛行器設計研究所結合無人的光電平臺，針對面向空中動態(tài)目標的無人機感知與規(guī)避技術[36]展開了研究。述研究表明了基于視覺的無人機感知與規(guī)避技術在原理上是可行的，但是針對國家成的需求，基于視覺的無人機感知與規(guī)避技術還有很多問題需要解決，比如提高檢高識別入侵目標的有效性，從而可以降低因檢測虛假目標而引起的不必要規(guī)避響應率。

南京航空航天大學碩士學位論文快速邊緣檢測算法[81]得到的邊緣輪廓圖的基礎上提取目標提議標提議區(qū)域的分數(shù)，從而為確定入侵目標的感興趣區(qū)域提供重擬的入侵目標的機載圖像，圖 3.2 是相對應的基于結構化森林輪廓圖。從圖中可以看出，其所展現(xiàn)的輪廓信息包含了入侵目框內(nèi)所示的輪廓。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]無人機融入非隔離空域感知與規(guī)避技術[J]. 王杰,田宏安.  指揮信息系統(tǒng)與技術. 2017(01)
[2]基于視覺的目標檢測與跟蹤綜述[J]. 尹宏鵬,陳波,柴毅,劉兆棟.  自動化學報. 2016(10)
[3]基于結構森林的RGB-D圖像輪廓提取[J]. 張恒,徐剛,劉艷麗,溫珍強.  計算機應用研究. 2017(02)
[4]基于視覺的無人機感知與規(guī)避系統(tǒng)設計[J]. 韓靜雅,王宏倫,劉暢,雷玉鵬.  戰(zhàn)術導彈技術. 2014(05)
[5]壓縮傳感綜述[J]. 李樹濤,魏丹.  自動化學報. 2009(11)
[6]基于單目視覺的無人機障礙探測算法研究[J]. 張躍東,李麗,劉曉波,邢澤平.  激光與紅外. 2009(06)



本文編號：3518704